JPH0566540B2 - - Google Patents

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JPH0566540B2
JPH0566540B2 JP60058457A JP5845785A JPH0566540B2 JP H0566540 B2 JPH0566540 B2 JP H0566540B2 JP 60058457 A JP60058457 A JP 60058457A JP 5845785 A JP5845785 A JP 5845785A JP H0566540 B2 JPH0566540 B2 JP H0566540B2
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Japan
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floc
flocs
flock
area
pond
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JP60058457A
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Japanese (ja)
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JPS61217741A (en
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Akihiro Tanaka
Norihisa Suzuki
Mikio Yoda
Kenji Baba
Shoji Watanabe
Shunsuke Nokita
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0566540B2 publication Critical patent/JPH0566540B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は浄水場のフロツク形成池(混和池)に
おけるフロツクの粒径およびその分布を画像処理
技術を用いて計測する浄水場のフロツク形成状況
認識方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to recognition of floc formation status in a water treatment plant by measuring the particle size and distribution of floc in a floc formation pond (mixing pond) of a water treatment plant using image processing technology. Regarding the method.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

浄水場では、原水の濁質粒径が小さいので、こ
れらを凝集させて凝集塊(フロツク)とし、この
フロツクを沈降させるプロセスになつている。こ
のため、フロツク形成池(混和池)におけるフロ
ツクの監視が必要不可欠である。
At water treatment plants, the suspended particles in the raw water are small in size, so the process is to agglomerate them into flocs, and then let the flocs settle. For this reason, it is essential to monitor the flocs in the floc formation pond (mixing pond).

従来、フロツクの監視は浄水場の維持管理者が
1日数回、目視により監視していた。目視に依存
するため、判断基準が主観的かつ定性的であり、
監視結果が運転操作に反映されにくい欠点があ
る。さらに、監視頻度が不連続的なため、凝集不
良時の対策が後手になり、トラブルが大きくなる
という欠点もある。
Traditionally, flocs have been visually monitored several times a day by water treatment plant maintenance managers. Because it relies on visual inspection, the criteria for judgment are subjective and qualitative;
The drawback is that the monitoring results are not easily reflected in driving operations. Furthermore, since the monitoring frequency is discontinuous, countermeasures against agglomeration failures are delayed, which increases troubles.

これに対して、最近は、工業用テレビカメラ
(ITV)を用いて、フロツク形成池内のフロツク
群を監視する方法が採用されている。しかし、こ
の場合でも、監視は人間の視覚に依存するため、
主観的かつ不連続的であるということに変りな
い。
In contrast, recently, a method has been adopted in which an industrial television camera (ITV) is used to monitor the flocs in the floc formation pond. However, even in this case, monitoring relies on human vision;
It remains subjective and discontinuous.

このように欠点を改善するため、特開昭54−
143296号公報に記載されているように、光電変換
装置を用いてフロツクの形状に応じた電気信号を
取りだす方法も提案されている。しかし、実用に
際しては次のような問題点がある。
In order to improve these shortcomings, JP-A-54-
As described in Japanese Patent No. 143296, a method has also been proposed in which a photoelectric conversion device is used to extract an electrical signal according to the shape of a flock. However, in practical use, there are the following problems.

フロツクの形成状況をオンラインで認識するた
めには浄水場のフロツク形成池の水中に水密構造
とした光電変換装置を設置する必要がある。
In order to recognize the floc formation status online, it is necessary to install a photoelectric conversion device with a watertight structure in the water of the floc formation pond at the water treatment plant.

この時、フロツク形成池内を浮遊しているフロ
ツクが水密構造とした光電変換装置に堆積し、あ
る程度以上堆積すると自重あるいはフロツク形成
池内の水流の影響により水密機構からすべり落ち
る現象が生ずる。この時、堆積フロツク群のかた
まりが光電変換装置によるフロツク観察空間に侵
入通過すると、画像処理装置により巨大なフロツ
クが形成されたと認識されることになり、正しい
フロツク形成状況の認識ができなくなる。また、
一般に、フロツク形成池は大気に開放された状態
で建設されるため、強風等の気象現象等により空
中に舞い上げられた枯葉、ゴミクズ等の異物がフ
ロツク形成池に着水する。この異物がフロツク形
成池内で沈降し光電変換装置によるフロツク観察
空間に侵入通過した場合にも、画像処理装置によ
り巨大なフロツクが形成されたと認識されること
になり正しいフロツクの形成状況の認識ができな
くなる。フロツクの形成状況の認識情報は急速混
和池の凝集剤注入量制御はフロツク形成池のフロ
ツキユレータ回転数制御等に適用される。この場
合、例えば、実際に形成されているフロツクは小
さいため凝集剤注入量を増加せねばならないのに
巨大なフロツクが形成されたと誤認識されたため
に、凝集剤注入量を減少すべきと誤判断がなされ
フロツク形成がうまくできず、後工程のろ過池等
の負荷となる。
At this time, the flocs floating in the floc formation pond accumulate on the photoelectric conversion device having a watertight structure, and if they accumulate to a certain extent, a phenomenon occurs in which the flocs slide down from the watertight mechanism due to their own weight or the influence of the water flow in the floc formation pond. At this time, if a cluster of accumulated flocs enters and passes through the floc observation space by the photoelectric conversion device, the image processing device will recognize that a huge floc has been formed, making it impossible to correctly recognize the floc formation situation. Also,
Generally, flock formation ponds are constructed in a state open to the atmosphere, so foreign objects such as dead leaves and trash thrown into the air by meteorological phenomena such as strong winds land on the flock formation pond. Even if this foreign matter settles in the floc formation pond and passes through the floc observation space by the photoelectric conversion device, the image processing device will recognize that a huge floc has been formed, making it impossible to recognize the correct floc formation situation. It disappears. The recognition information on the floc formation status is applied to control of the amount of flocculant injected into the rapid mixing pond, control of the rotation speed of the flocculator in the flocculation pond, and the like. In this case, for example, the amount of flocculant injected should be increased because the flocs that are actually formed are small, but it is mistakenly recognized that huge flocs have been formed, so it is mistakenly judged that the amount of flocculant injection should be decreased. As a result, flocs cannot be formed properly and become a burden on the filtration ponds, etc. in subsequent processes.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的はフロツク形成池(混和池)にお
けるフロツク群の粒径や分布などを正確にかつ連
続的に計測することを実現できる浄水場のフロツ
ク形成状況認識方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for recognizing floc formation status in a water purification plant that can accurately and continuously measure the particle size and distribution of flocs in a floc formation pond (mixing pond).

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の特徴とするところは、フロツク形成池
における個々のフロツク面積を画像処理によつて
計測し、例えば粒径分布等を求めることによりフ
ロツク形成状況を把握する際に、1個のフロツク
面積が所定値以上と認識されたときにはこのフロ
ツクをフロツクとして認識しないようにしたとこ
ろにある。
A feature of the present invention is that when the area of individual flocs in a floc formation pond is measured by image processing and the floc formation status is determined by determining, for example, the particle size distribution, the area of one floc is The reason is that the floc is not recognized as a floc when it is recognized as a predetermined value or more.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図に本発明の一実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

第1図において、取水された原水は着水#10
を介して急速混和池20に導かれる。急速混和池
20にはかく拌機21が設けられている。このか
く拌機21によつて凝集剤注入機22から注入さ
れた凝集剤がかく拌される。フロツク形成池30
はかく拌用パドル31A,31B,31Cが設け
られている。かく拌用パドルはそれぞれかく拌用
モータ32A,32B,32Cによつて回転駆動
される。かく拌用パドル31A,31B,31C
の間は多数の孔が穿設されている整流壁33A,
33Bで仕切られている。急速混和池20から流
入した微小フロツク群はフロツク形成池30内に
おいてかく拌用パドル31A,31B,31Cに
よつて順次かく拌される。これにより、微小フロ
ツク同志が衝突合一し凝集することによつてフロ
ツク34になる。フロツク34はフロツク形成池
30を通過する間に、次第に粒径が大きくなる。
In Figure 1, the taken raw water is #10
It is guided to the rapid mixing basin 20 via the. A stirrer 21 is provided in the rapid mixing pond 20. The agitator 21 stirs the flocculant injected from the flocculant injector 22 . Flotsk formation pond 30
Stirring paddles 31A, 31B, and 31C are provided. The stirring paddles are rotationally driven by stirring motors 32A, 32B, and 32C, respectively. Stirring paddles 31A, 31B, 31C
A rectifying wall 33A with many holes bored between the
It is separated by 33B. The fine flocs flowing from the rapid mixing basin 20 are sequentially stirred in the floc forming basin 30 by stirring paddles 31A, 31B, and 31C. As a result, the micro flocs collide and coalesce to become flocs 34. While the flocs 34 pass through the floc formation pond 30, their particle size gradually increases.

撮像装置100はフロツク34の画像を工業用
テレビカメラ(図示せず)で電気信号に変換す
る。画像処理装置110は撮像装置100から得
られる電気信号に基づいてフロツク34の画像処
理を行いフロツク34の面積Sを演算する。
The imaging device 100 converts the image of the flock 34 into an electrical signal using an industrial television camera (not shown). The image processing device 110 performs image processing on the flock 34 based on the electrical signal obtained from the imaging device 100, and calculates the area S of the flock 34.

フロツク形成池30で形成されたフロツク34
は沈殿池40に流入して沈殿除去される。フロツ
ク34が除去された上澄水はろ過池50に注入す
る。ろ過池50では沈殿池40で除去されなかつ
た残存する微小フロツクがろ過除去される。ろ過
池50から流出する上澄水は排水池(図示せず)
及び貯水池(図示せず)などを経て需要家に給水
される。
Flock 34 formed in the floc formation pond 30
flows into the settling basin 40 and is precipitated and removed. The supernatant water from which the flocs 34 have been removed is injected into the filter basin 50. In the filtration tank 50, remaining minute flocs that were not removed in the settling tank 40 are filtered out. The supernatant water flowing out from the filtration basin 50 is drained into a drainage basin (not shown).
Water is supplied to consumers via a reservoir (not shown), etc.

第2図に撮像装置100と画像処理装置110
の詳細な構成を示す。
FIG. 2 shows an imaging device 100 and an image processing device 110.
The detailed configuration is shown below.

気密容器120内に固定された工業用テレビカ
メラ(ITV)130は接写レンズ131により、
ガラスなどの透明材料で作られた観察窓121を
通してフロツク形成池30内にあるフロツク34
の画像を拡大認識する。ワイパー駆動装置123
によつて駆動されるワイパー122は観察窓12
1の表面の汚れを取るために定期的に作動する。
フロツク群を高いコントラストで精度良く認識す
るためにバツクスクリーン124が設けられてい
る。スクリーン124は気密容器120に固定し
たバツクスクリーン固定具124A,124Bを
介して、観察窓121の前面に設置される。バツ
クスクリーン124は白色系のフロツク群を高い
コントラストで精度良く認識するために、暗色系
のものが望ましい。遮光カバー142は周囲を暗
くして照明装置140のみによる一定条件の照度
とするために設けられる。遮光カバー142を設
けると、フロツク群の画像は周囲の照度変化に影
響されなくなる。照明装置140は複数台設置し
てフロツク群に多面的に照射したほうが実際的で
ある。なお、遮光カバー142を設けずに、照明
コントローラ141によつて、周囲の照度変化に
応じて照明装置140を制御することもできる。
じやま板125A,125Bはフロツク形成池3
0内において水の移動をできるだけ抑制し、かつ
照明を遮らないようにするために設けられる。水
の移動を抑制すると流動状態のフロツク群の画像
を精度良く認識できる。
An industrial television camera (ITV) 130 fixed in an airtight container 120 uses a close-up lens 131 to
The flocs 34 in the floc formation pond 30 can be seen through the observation window 121 made of a transparent material such as glass.
Enlarge and recognize the image. Wiper drive device 123
The wiper 122 driven by the observation window 12
It operates periodically to remove dirt from the surface of 1.
A back screen 124 is provided to accurately recognize flock groups with high contrast. The screen 124 is installed in front of the observation window 121 via back screen fixtures 124A and 124B fixed to the airtight container 120. The back screen 124 is preferably a dark color in order to accurately recognize white flocks with high contrast. The light-shielding cover 142 is provided to darken the surroundings and provide illuminance under a certain condition only by the illumination device 140. By providing the light-shielding cover 142, the image of the flock group is not affected by changes in surrounding illumination. It is more practical to install a plurality of illumination devices 140 to irradiate the flock from multiple directions. Note that the lighting device 140 can also be controlled by the lighting controller 141 according to changes in ambient illuminance without providing the light-shielding cover 142.
Jiyama boards 125A and 125B are floc formation pond 3
This is provided in order to suppress the movement of water as much as possible within the interior and to avoid blocking the illumination. By suppressing the movement of water, images of flocks in a flowing state can be recognized with high accuracy.

ITV130により取り込まれたフロツク画像
情報はITVコントローラ132を介して画像認
識装置150に送られる。画像認識制御装置16
0は画像認識装置150によるフロツク認識の頻
度を制御する。一般に、フロツク形成状況は短時
間で急激に変化すことが少ない。したがつて、フ
ロツク監視操作は10分ないし1時間に1回程度実
施すれば充分である。
Flock image information captured by ITV 130 is sent to image recognition device 150 via ITV controller 132. Image recognition control device 16
0 controls the frequency of flock recognition by the image recognition device 150. Generally, the condition of floc formation does not change rapidly in a short period of time. Therefore, it is sufficient to perform the flock monitoring operation once every 10 minutes to once every hour.

フロツク群の画像情報が画像認識装置150内
において信号処理される過程を以下に説明する。
The process by which the image information of the flock group is subjected to signal processing within the image recognition device 150 will be described below.

第3図aはITV130により認識されたフロ
ツク群の画像面を示す。フロツク群は白色系なの
で輝度レベルが高く、背景のバツクスクリーン1
24は黒色なので水の輝度レベルが低くなる。フ
ロツク群は濃淡画像であるので、実際にはフロツ
ク34と水の部分との境界は明確でない。第3図
aは簡単にするためフロツク群の輪郭のみを図示
している。
FIG. 3a shows the image plane of the flocks recognized by the ITV 130. Since the flock group is white, the brightness level is high, and the background back screen 1
24 is black, so the brightness level of the water is low. Since the flock group is a grayscale image, the boundary between the flock 34 and the water portion is not clear in reality. FIG. 3a only shows the outline of the flock group for the sake of simplicity.

第3図bに同図aの画面においてAA′線上を走
査した輝度レベルの分布を示す。輝度レベルは
256段階で表示されており、縦軸の上方向が輝度
レベルが低く、下方向が輝度レベルが高くなつて
いる。フロツク34は白色系なので輝度レベルか
ら高くなる。第3図bにおいて下方向に谷となる
部分がフロツクを表す。第3図bに示す輝度分布
をBB′線の輝度レベルしきい値に基づいて2値化
処理される。しきい値よりも高い輝度レベルにあ
る画素を“1”レベルとし、しきい値以下の輝度
レベルにある画素を“0”レベルとする。第3図
cは同図aに示す画面をAA′線に沿つて2値化処
理した信号波形を示す。
FIG. 3b shows the luminance level distribution scanned along line AA' on the screen shown in FIG. 3a. The brightness level is
The brightness level is displayed in 256 levels, with the brightness level increasing toward the top of the vertical axis and decreasing toward the bottom. Since the flock 34 is white, the luminance level increases. In FIG. 3b, the downwardly trough portion represents the floc. The luminance distribution shown in FIG. 3b is binarized based on the luminance level threshold of line BB'. A pixel whose luminance level is higher than the threshold value is set to a "1" level, and a pixel whose luminance level is below the threshold value is set to a "0" level. FIG. 3c shows a signal waveform obtained by binarizing the screen shown in FIG. 3a along line AA'.

第3図aの画面全体を前述した2値化処理する
ことによつて第3図dに示すような2値化画面が
得られる。第3図dの300は画素のひとつひと
つを示している。各々のフロツクが持つ画素30
0の総和(NSi,i=1……n)から各々のフロ
ツクの面積(Si,i=1,2,……n)を次式で
計算する。
By subjecting the entire screen of FIG. 3a to the aforementioned binarization process, a binarized screen as shown in FIG. 3d is obtained. 300 in FIG. 3d indicates each pixel. Each flock has 30 pixels
The area of each floc ( S i , i=1, 2, . . . n) is calculated from the total sum of 0 (N s i , i=1 . . . n) using the following formula.

Si=C1×NSi ……(1) C1:1画素が対応する実際の面積 計算された面積の信号は画像認識装置150か
ら出力される。
S i =C 1 ×N Si (1) C 1 : Actual area to which one pixel corresponds A signal of the calculated area is output from the image recognition device 150.

以上述べた過程により各々のフロツクの面積Si
が計測される。
Through the process described above, the area S i of each floc
is measured.

次に、フロツク形成の過程について説明する。 Next, the process of floc formation will be explained.

浄水場では、原水の濁質粒径が小さいので、こ
れらを凝集させて、凝集塊(フロツク)とし、こ
のフロツクを沈降させるプロセスになつている。
At water treatment plants, the suspended particles in raw water are small in size, so the process is to agglomerate them to form flocs, and then settle the flocs.

急速混和池20において、負に帯電している負
コロイドである原水濁質微粒子に、正の電荷を持
つ正コロイドである凝集剤が注入されると、濁質
微粒子と濁質微粒子とを凝集剤が結び付けマイク
ロフロツクが出来る。続いて、フロツク形成池3
0ではマイクロフロツクがフロツキユレーターの
かく拌用パドル31A〜31Cの回転によつて流
動、衝突してフロツクが形成される。さて、フロ
ツク形成池30におけるフロツクはフロツキユレ
ーターによりかく拌されることにより、フロツク
とフロツクとの衝突頻度が高くなる。衝突によつ
てより大きなフロツクへの成長が促進される。反
面、ある程度以上の大きさに成長したフロツクに
対してはフロツキユレーターによるかく拌が一種
のせん断力として働き、大きなフロツクが破壊さ
れてしまうという二面性を持つている。このた
め、経験的にフロツク形成池において形成される
フロツクの粒径は成長しても数mm程度である。こ
のことは当業者によつて良く知られている。大き
なフロツクとして存在可能と考えられる面積以上
の所定の面積Seを演算装置210に設定してお
き、画像処理装置110により求めたフロツクの
面積Siと所定の設定面積Scとを演算装置210で
比較する。演算装置210はSi<Scの時にフロツ
クであると認識し、Si>Seの時にフロツクでなく
異物であると認識する。
In the rapid mixing pond 20, when a flocculant, which is a positively charged colloid, is injected into raw water suspended fine particles, which are negatively charged colloids, the suspended fine particles are combined with the flocculant. are tied together to form a microflock. Next, flock formation pond 3
At 0, the micro flocs flow and collide with each other due to the rotation of the stirring paddles 31A to 31C of the flocculator to form flocs. The flocs in the floc formation pond 30 are agitated by the flocculator, thereby increasing the frequency of floc-to-flock collisions. Collisions promote growth into larger flocs. On the other hand, for flocs that have grown to a certain size, the agitation by the flocculator acts as a type of shearing force, resulting in the destruction of large flocs. For this reason, empirically, the particle size of the flocs formed in the floc formation pond is approximately several mm even if they grow. This is well known by those skilled in the art. A predetermined area S e that is larger than the area that can be considered as a large floc is set in the arithmetic unit 210, and the area S i of the floc obtained by the image processing device 110 and the predetermined set area S c are calculated by the arithmetic unit 210. Compare with. The arithmetic unit 210 recognizes that the object is a floc when S i <S c , and recognizes that it is not a floc but a foreign object when S i >S e .

以上述べた処理により、異物は除去してフロツ
クのみを認識することが可能となる。
Through the processing described above, it becomes possible to remove foreign objects and recognize only flocs.

以下、第4〜9図を用いて具体例を説明する。 A specific example will be described below using FIGS. 4 to 9.

なお、第4,6,8図は、第2図における撮像
装置100の説明に必要な部分のみ記した図であ
る。
Note that FIGS. 4, 6, and 8 are diagrams showing only the parts necessary for explaining the imaging device 100 in FIG. 2.

第4図は撮像装置100のじやま板125A,
125Bに堆積したフロツクのたかまり500が
自重あるいは水流等の影響によりじやま板125
A,125Bからすべり落ち、フロツク観察空間
400に侵入通過した場合を示す図である。この
時、第5図aに示すような画像情報が得られる。
この画像情報を一定の輝度レベルしきい値で2値
化したものが第5図bである。第5図b中の各々
のフロツクに番号付けNo.1,2…5とする。次に
No.1〜5のフロツク各々の面積(S1〜S5)を計算
し、所定の設定面積Seと比較する。第5図bの場
合はNo.3のフロツクの面積S3のみが、所定の設定
面積Seより大と認識されたと仮定すると、No.3の
物体はフロツクではないと認識する。
FIG. 4 shows the jamb board 125A of the imaging device 100,
A mass of flocs 500 accumulated on the board 125B is caused by its own weight or the influence of water flow, etc.
125A and 125B, and enters and passes through the flock observation space 400. FIG. At this time, image information as shown in FIG. 5a is obtained.
This image information is binarized using a constant luminance level threshold value and is shown in FIG. 5b. Each flock in FIG. 5b is numbered No. 1, 2, . . . 5. next
The area (S 1 to S 5 ) of each of No. 1 to 5 flocs is calculated and compared with a predetermined set area S e . In the case of FIG. 5b, assuming that only the area S3 of the No. 3 floc is recognized as larger than the predetermined set area S e , the No. 3 object is recognized as not being a floc.

第6図はフロツク形成池30へ着水あるいは侵
入した異物501の場合について図示した例であ
り、第7図aの画像情報を2値化し番号付けした
ものが第7図bである。第7図bの場合は、No.4
の物体はフロツクでないと認識される。
FIG. 6 shows an example of a foreign object 501 landing on or entering the floc formation pond 30, and FIG. 7b shows the image information in FIG. 7a binarized and numbered. In the case of Figure 7b, No.4
The object is recognized as not a flock.

第8図は撮像装置100に観察窓121の表面
の汚れを取るためにワイパー122が設けてある
例である。ワイパー122の動作とITV130
による画像情報の取込み動作は重なり合わないよ
うに考慮されている。しかし、ワイパー122の
故障等によつてワイパー122画面上に存在し画
像情報を取り込んだ場合における画像情報は第9
図aのごとくなる。第9図aの画像情報を2値化
し番号付けを行なつたものが第9図bである。第
9図bの場合は、No.2の物体はフロツクでないと
認識される。
FIG. 8 shows an example in which the imaging device 100 is provided with a wiper 122 to remove dirt from the surface of the observation window 121. Wiper 122 operation and ITV 130
The image information capture operations are taken into consideration so that they do not overlap. However, when image information existing on the wiper 122 screen is captured due to a malfunction of the wiper 122, the image information is
It will look like figure a. FIG. 9b shows the image information in FIG. 9a that has been binarized and numbered. In the case of FIG. 9b, object No. 2 is recognized as not being a flock.

以上述べたことに即した処理フローの一例を第
10図に示す。
FIG. 10 shows an example of a processing flow in accordance with the above description.

第2図のITV130でフロツク34の画像情
報を取り込みITVコントローラ132を介して
画像認識装置150に送られる(ステツプS1)。
ステツプS2で画像認識装置150に送られたフ
ロツクの画像情報を画像認識装置150で2値化
演算を行い、番号付け(ステツプS3)を行なつ
た後にステツプS4で面積Siを計算する。ステツプ
S5では演算装置210で画像認識装置150よ
り送られてくるフロツク各々の面積Siと演算装置
210に設定されている設定面積Seとの比較を実
行する。Si<Seの時は物体をフロツクであると認
識(ステツプS6)し、例えば粒径分布等を演算
することによりフロツク形成状況を把握する(ス
テツプS7)。また、Si>Seの時は物体をフロツク
でなく、異物であると認識し、処理すべき情報に
は入れず除去し(ステツプS8)、警報等出力する
(ステツプS9)。
The ITV 130 in FIG. 2 captures the image information of the flock 34 and sends it to the image recognition device 150 via the ITV controller 132 (step S1).
The image information of the flock sent to the image recognition device 150 in step S2 is binarized by the image recognition device 150, numbered (step S3), and then the area S i is calculated in step S4. step
In S5, the arithmetic unit 210 compares the area S i of each flock sent from the image recognition device 150 with the set area S e set in the arithmetic unit 210. When S i <S e , the object is recognized as a floc (step S6), and the floc formation status is grasped by calculating, for example, the particle size distribution (step S7). When S i >S e , the object is recognized as a foreign object rather than a floc, and is removed without being included in the information to be processed (step S8), and an alarm etc. is output (step S9).

これらのステツプS1〜9をくり返し行うこと
により、撮像装置100のフロツク観察空間40
0に侵入、通過した異物の影響を受けることな
く、フロツク形成状況を正確にかつ連続的に認識
することが可能になる。
By repeating these steps S1 to S9, the flock observation space 40 of the imaging device 100 is
It becomes possible to accurately and continuously recognize the state of floc formation without being affected by foreign matter that has entered or passed through.

なお、ステツプS7で得られた粒径分布などを
用いて、凝集剤注入量、アルカリ剤注入量などの
制御、並びに、かく拌用パドル31A〜31Cの
回転数制御が実施可能である。
In addition, by using the particle size distribution obtained in step S7, etc., it is possible to control the amount of coagulant injected, the amount of alkali agent injected, etc., as well as control the rotational speed of the stirring paddles 31A to 31C.

次に、第11図aに示すごとく、フロツク形成
池30へ着水あるいは侵入した異物501の一部
分がフロツク観察空間400に画像情報として得
られる場合について説明する。
Next, as shown in FIG. 11a, a case will be described in which a portion of the foreign object 501 that has landed on or entered the floc formation pond 30 is obtained as image information in the floc observation space 400.

フロツク34と異物501の一部分が第11図
aの502に示すごとくフロツク観察空間400
に画像情報として得られた場合の画像情報を一定
の輝度レベルしきい値で2値化したものが第11
図bである。第11図b中の各々の物体に番号付
けを行ないNo.1,2,3,4とする。第11図b
中の物体No.2の面積S2は第11図a中の物体50
1の一部であるにもかかわらず、所定の設定面積
Seより小さい場合にはフロツクであると誤認識さ
れる。同様に、第11図b中の物体No.4の面積S4
は第11図a中のフロツク502の一部であるに
もかかわらず、面積S4のフロツクとして誤認識さ
れる。
A part of the flock 34 and the foreign object 501 are located in the flock observation space 400 as shown at 502 in FIG. 11a.
The 11th image is obtained by binarizing the image information obtained as image information using a certain brightness level threshold.
Figure b. Number each object in Figure 11b as No. 1, 2, 3, and 4. Figure 11b
The area S 2 of object No. 2 inside is the object 50 in Figure 11a.
Although it is part of 1, the predetermined set area
If it is smaller than S e , it will be mistakenly recognized as a flock. Similarly, the area S 4 of object No. 4 in Figure 11b
Although it is a part of the flock 502 in FIG. 11a, it is mistakenly recognized as a flock of area S 4 .

以上のように、画像情報の取り込みのタイミン
グによつてはフロツク観察空間の周辺部に異物の
一部やフロツクの一部が画像情報として得られる
ため、誤認識が発生する可能性がある。
As described above, depending on the timing of taking in the image information, a part of the foreign object or a part of the floc may be obtained as image information in the peripheral area of the floc observation space, so that erroneous recognition may occur.

この問題点は次のようにして解決できる。 This problem can be solved as follows.

第11図aの画像情報を2値化した2値化画像
情報bに対して、番号付けを行う前に、第11図
cに示すごとく2値化画像情報の周辺部4辺全て
に、少くとも1画素以上の巾をもつて“1”レベ
ル(フロツクと同じレベル)を書き込む。こうす
ることによつて、第11図cに示すごとく、フロ
ツク観察空間の周辺部にその物体の一部が画像情
報として得られた全ての物体501,502が連
結され、ひとつの物体として認識される。よつ
て、第11図cに対して番号付けを行なうと、フ
ロツク観察空間の周辺部にその物体の一部が画像
情報として得られた全ての物体501,502が
ひとつの物体No.1として認識される。そして、こ
の物体No.1は、フロツクではないとして認識する
ことにより、フロツク観察空間内に、全体像が画
像情報として得られた物体以外のものはフロツク
形成状況の把握のための対象外であると認識で
き、正確にフロツクを認識することが可能とな
る。
Before numbering the binarized image information b obtained by binarizing the image information in FIG. Both write a "1" level (same level as the flock) with a width of one pixel or more. By doing this, all the objects 501 and 502, part of which was obtained as image information, are connected to the peripheral part of the flock observation space and recognized as one object, as shown in FIG. 11c. Ru. Therefore, when numbering is done for Figure 11c, all objects 501 and 502 whose parts are obtained as image information in the peripheral area of the flock observation space are recognized as one object No. 1. be done. By recognizing this object No. 1 as not being a floc, objects other than objects whose entire image has been obtained as image information in the floc observation space are excluded from the objective of understanding the floc formation status. This makes it possible to accurately recognize flocks.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、撮像装置
のフロツク観察空間に侵入、通過した異物の影響
を受けることなく、正確にフロツクのみの認識が
出来るので、上水フロツク形成過程におけるフロ
ツク形成状況を、客観的、定量的かつ高精度で、
オンライン自動計測出来る。このため、浄水場維
持管理の省力化と信頼性の向上、ひいては制御シ
ステムへの応用などが可能となる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to accurately recognize only flocs without being affected by foreign objects that have entered or passed through the floc observation space of the imaging device. , objectively, quantitatively and with high precision.
Online automatic measurement is possible. This makes it possible to save labor and improve reliability in water treatment plant maintenance and management, and even to apply it to control systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2
図は第1図の要部詳細構成図、第3図は画像信号
処理の説明図、第4〜9図は本発明の具体例の説
明図、第10図は動作フロー図、第11図は画像
認識の説明図である。 10……着水井、20……急速混和池、30……
フロツク形成池、100……撮像装置、110…
…画像処理装置、210……演算装置。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a detailed configuration diagram of the main part of Figure 1, Figure 3 is an explanatory diagram of image signal processing, Figures 4 to 9 are explanatory diagrams of specific examples of the present invention, Figure 10 is an operation flow diagram, and Figure 11 is an illustration of the image signal processing. It is an explanatory diagram of image recognition. 10...Water landing well, 20...Rapid mixing pond, 30...
Float formation pond, 100... Imaging device, 110...
...Image processing device, 210...Arithmetic device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 原水に凝集剤を注入した後にフロツク形成池
に導きフロツクを成長させるようにした浄水場に
おいて、前記フロツク形成池における個々のフロ
ツクの面積を画像処理によつて測定し、測定した
フロツクの面積からフロツクの形成状況を認識す
る際に前記個々のフロツク面積が所定値以上とな
つたときには該フロツクをフロツクとして認識し
ないようにすることを特徴とする浄水場のフロツ
ク形成状況認識方法。
1. In a water treatment plant where a flocculant is injected into raw water and then introduced into a floc-forming pond to grow flocs, the area of each individual floc in the floc-forming pond is measured by image processing, and the area of the flocs is determined from the area of the measured flocs. 1. A method for recognizing floc formation status in a water purification plant, characterized in that when recognizing the floc formation status, if the individual floc area exceeds a predetermined value, the flocs are not recognized as flocs.
JP60058457A 1985-03-25 1985-03-25 Recognition of flock formation state for water purification plant Granted JPS61217741A (en)

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